Perinatal överföring av MDR-bakterier (ACQUIRE)

Den snabba ökningen av multiresistenta Enterobacteriaceae (MDR-E) är ett allvarligt hot mot vårt sätt att behandla vanliga infektionssjukdomar. En särskilt utsatt population är nyfödda där en försening av behandlingen av MDR-E-sepsis kan vara dödlig. Dessutom är mycket läkemedelsresistenta bakterier såsom den pandemiska E. coli ST131-stammen persistenta tarm- och vaginalkolonisatorer (1). I djurmodeller av tarmkolonisering konkurrerar dessa stammar ut mot läkemedelskänsliga, kommensala Escherichia coli. Tidig exponering för MDR-E kan därför ha långvariga effekter på den utvecklande mikrobiomet och den övergripande barnhälsan (2).

Bland extraintestinala patogena Enterobacteriaceae har resistensen mot ett antal antibiotika, särskilt betalaktamerna, ökat snabbt under det senaste decenniet. Eftersom tarmen är en viktig reservoar av dessa patogener även hos i övrigt friska individer är det troligt att det finns en åtföljande ökning av tarmkolonisering med utökat spektrum av beta-laktamasproducerande Enterobacteriaceae (ESBL-E) bland den allmänna befolkningen (3, 4). Även i regioner med låg prevalens av gemenskapsförvärvade ESBL-E-infektioner sker perinatal överföring hos 35 % av spädbarn som föds till mödrar som koloniserats med dessa stammar (5). Vi och andra har nyligen visat att friska spädbarn i södra Asien, en region med hög antibiotikaanvändning per capita, är bärare av ESBL-E (6). In vitro-studier i vårt labb tyder på att ESBL E. coli isolerade från dessa spädbarn har en högre tillväxtpotential än kommensal E. coli. Med hjälp av en murin modell av perinatal överföring av E. coli, har vi visat att några av ESBL E. coli-stammarna som är skickliga i human spädbarns tarmkolonisering också lätt kan kolonisera gravida mödrar och överföras perinatalt. Bördan av ESBL-E-kolonisering bland gravida kvinnor och deras nyfödda i USA och de genetiska bestämningsfaktorerna för perinatal överföring är okända.

Vi strävar efter att genomföra en prospektiv övervakningsstudie av mödrar och deras spädbarn som föds vaginalt och som är inlagda på Northwestern Medicine Prentice Women's Hospital för att fastställa prevalensen av ESBL-E-transport hos friska kvinnor efter förlossningen och överföringshastigheten av dessa stammar till deras spädbarn. . Med hjälp av helgenomsekvensering och en jämförande genomik-metod kommer vi att bestämma släktskapet mellan stammar bland moder-spädbarnsdyader samt identifiera genetiska regioner som är vanliga för överförda stammar. Vi antar att; 1) med tanke på Chicagos mångskiftande befolkning kommer det att finnas en betydande andel tarmkolonisering med ESBL-E bland mödrar som tas in i Prentice, 2) ESBL-E-stammar isolerade från nyfödda kommer att vara identiska med dem från deras mödrar och 3) genetiska bestämningsfaktorer för transmissionen bevaras över ESBL E. coli-stammar som överförs perinatalt. Dessa hypoteser kommer att testas med hjälp av följande mål:

Syfte 1: Bestäm prevalensen av ESBL-E-tarmkolonisering och hastigheten för perinatal överföring bland moder-spädbarnsdyader. Syfte 2: Identifiera genetiska bestämningsfaktorer för överföring som är vanliga för ESBL E. coli som överförs perinatalt.

Vårt långsiktiga mål är att förstå de unika egenskaperna hos ihållande ESBL-E-kolonisatorer i tarmen och vaginalt och identifiera genetiska och molekylära element som kan vara attraktiva terapeutiska mål för att minska bördan av ESBL-E-kolonisering och perinatal överföring.